?鋼渣烘干機新理論給烘干領域帶來新變革

烘干(包括烘干和磨碎)是當代飛 速發(fā)展的經(jīng)濟社會必不可少的一個工業(yè)環(huán)節(jié)。在各種金屬、非金屬、化工礦物原料及建筑材料的加工過程中，烘干作業(yè)要消耗巨大的能 量，而且又是個低效作業(yè)。物料烘干過程中，由于作業(yè)中產(chǎn)生發(fā)聲、發(fā)熱、振動和摩擦等作 用，使能源大量消耗。因而多年來界內人士一直在研究如何達到節(jié)能、高效地完成烘干和磨 碎過程。從理論研究到創(chuàng)新設備(包括改造舊有的設備)直至改變生產(chǎn)工藝流程。

目前烘干 理論、工藝和設備的研究主要著重于：

(1)研究在烘干中節(jié)能、高效的理論，也力求找出新 理論突破人們已熟知的烘干三大理論；

(2)研究新的非機械力的高能或多力場聯(lián)合作用的破 碎設備，目前還沒見有工業(yè)化的設備，只是研究階段；

(3)改進現(xiàn)有設備，這方面經(jīng)常是根 據(jù)用戶自己需要來進行，而江油黃龍烘干設備制造有限公司目前主要從事研制這類新設備。

對于上述諸問題，由于 國外礦山自80年代以來發(fā)展緩慢使得這方面進展不大。國外新設備較少，國內由于國營大型 礦山投入極少，也沒有什么發(fā)展，而中小礦山由于各地原料的需求不等，近幾年得到一定的 發(fā)展。

烘干理論

物料烘干是一個歷史悠久的話題。早在20世紀50年代艾利斯－查爾默斯公司就開始大規(guī)模研究烘干工作，60年代得出具有重大意義的結論。隨著研究的深入，人們熟知了高功率的烘干作業(yè)［1］，可以用來改善能源效率和降低生產(chǎn)成本。B． H．Bergstrom在研究單顆粒烘干時發(fā)現(xiàn)，在空氣中一次烘干的碎片撞擊金屬板時 明顯地產(chǎn)生二次烘干，一次烘干的碎片具有的動能占全部烘干能量的45％。如能充分利用二 次 烘干能量，則可提高烘干效率。也有人指出，較小的持續(xù)負荷比短時間的強大沖擊更有希望 烘干物料。我國胡景昆和徐小荷研究顆粒的烘干時得出結論，靜壓烘干效率為100%，單次沖擊效率在35%～40％左右。為了節(jié)約能量，提高烘干效率，應多用靜壓烘干，少用沖擊粉 碎。Schonert研究表明，如果使大批脆性物料顆粒受到50MPa以 上的壓力，就能夠由“料層烘干”節(jié)約出可觀的能量。目前“料層烘干的理論”已為烘干界 的公認，根據(jù)料層烘干理論研制的新設備有美國諾德伯格公司的旋盤圓錐烘干機、俄 羅斯的慣性圓錐烘干機等［2］。

多碎少磨的原則指導研制以料層烘干原理的新型 烘干機是當前主要方向。1996年第四屆全國粉體工程學術會議上鄧躍紅、張智鐵發(fā)表了《物 料烘干分形行為的研究》一文［3］，作者認為烘干理論的研究應歸結為3個大的方 面：強度理論的研究、烘干效果的評價、烘干功耗的研究。長期以來，烘干理論的研究主要 停留在經(jīng)驗應用和統(tǒng)計推測上，人們了解烘干的規(guī)律尚不明確、不系統(tǒng)。人們期待鋼渣烘干機新理論的 出現(xiàn)會給烘干領域帶來一次變革。

1982年B．Mandelrot提出分形理論應用在巖 石 理論研究方面，而作者把它應用在烘干理論上。經(jīng)過研究，作者成功地運用了分形理論推導 了強度與缺陷分布分維數(shù)之間關系，建立了烘干顆粒粒度分布模型，找到了分維數(shù)、分布 指數(shù)與烘干概率之間的關系，用顆粒表面分維數(shù)Ds將3個功耗理論統(tǒng)一起來。

為了 優(yōu)化顎式烘干機工作，馬少健和陳炳辰利用實驗室小型復擺顎式烘干機，分別進行單顆粒給料、窄粒級給料和混合粒級給料的烘干試驗［4］，研究結果是：(1)影響顎式烘干 機產(chǎn)物粒度特性的因素除物料自身硬度以外，還與包括給料粒度大小、組成、排礦口尺寸以 及烘干腔內物料的松散狀態(tài)有關；(2)在顎破機烘干物料時，無論是料層烘干還是單顆粒破 碎，給料粒度增大，產(chǎn)物粒度變小。因此，生產(chǎn)中應根據(jù)給料粒度選擇適宜規(guī)格的顎式烘干 機和調節(jié)排料礦口尺寸；(3)料層烘干較單顆粒烘干更能降低烘干產(chǎn)物粒度。因此生產(chǎn)中應盡量維持烘干機的烘干腔內適宜的料層，以減小烘干產(chǎn)物粒度。

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